一种大气压下液态样本解吸附离化方法

摘要

本发明公开了一种大气压下液态样本解吸附离化方法，将含有待测物质的液态样雾化成为雾滴样本；使载气电离成为载气等离子体，称为第一等离子体；雾滴样本进入载气等离子体区域，在第一等离子体作用下，其中的待测物质分子转变成待测物质离子，相应的第一等离子体转变成为含有待测物质离子的第二等离子体；第二等离子体中的待测物质离子在外界电场或者气流或者本身扩散的作用下进入离子检测装置被检测。本发明将雾化技术与大气压下低温等离子体技术相结合，扩大了低温等离子体与液态样本的接触面积，从而增加了待测溶质的解吸附数量，提高了待测溶质转变成气态离子的比例，为离子检测装置提供了更多的待测物质离子。

权利要求

1.一种大气压下液态样本解吸附离化方法，其特征在于：

a、将含有待测物质的液态样本(8)雾化成为雾滴样本(6)；

b、使载气(1)电离成为载气等离子体，称为第一等离子体(3)；

c、雾滴样本(6)进入载气等离子体区域，在第一等离子体(3)作用下，其中的待测物质分子转变成待测物质离子，相应的第一等离子体(3)转变成为含有待测物质离子的第二等离子体(4)；

d、第二等离子体(4)中的待测物质离子在外界电场或者气流或者本身扩散的作用下进入离子检测装置(5)被检测。

2.根据权利要求1所述的大气压下液态样本解吸附离化方法，其特征在于所述载气(1)包括惰性气体、氮气、空气、烷烃类气体。

3.根据权利要求1所述的大气压下液态样本解吸附离化方法，其特征在于等离子体产生机制可以是电晕放电、介质阻挡放电、射频放电、微波放电、紫外光离化、激光离化、辐射离化、热离化、火焰离化。

4.根据权利要求1所述的大气压下液态样本解吸附离化方法，其特征在于所述离子检测装置(5)可以是质谱或是离子迁移谱。

5.根据权利要求1所述的大气压下液态样本解吸附离化方法，其特征在于所述的液态样本包括溶胶及溶液。

说明书

一种大气压下液态样本解吸附离化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种解吸附离化方法，具体涉及一种大气压下液态样本待测物质解吸附离化方法。

背景技术

[0002] 大气压下解吸附离子源利用可将待测物质直接从凝聚态转变成气态离子，因其不需要色谱、萃取等前处理手段，广泛用于离子检测和分析仪器，如质谱、离子迁移谱的离子源，现有的大气压下解吸附离子源包括电喷雾解吸附离子源(DESI)、大气压化学解吸附离子源(DAPCI)、射频等离子体辅助解吸附离子源(PADI)、介质阻挡放电解吸附离子源(DBDI)、大气压下固态分析探针(ASAP)等。

[0003] 大气压下解吸附离子源对于固体和液体待测物质都可以使用，然而，对于利用大气压下低温等离子体对待测物质进行解吸附离化的技术而言，因解吸附离化的效率直接与低温等离子体和液态样本接触面积相关，这些解吸附离化技术存在等离子体与溶质的接触面仅限于液态样本液面，接触面积过小而导致解吸附离子源的离化效率偏低的问题。

[0004] 大气压下固态分析探针(ASAP)技术利用经过高温加热的高速等离子体流吹向液态样本，利用液态样本的汽化以提高其解吸附效率。然而，对于温度不稳定的如生物大分子而言，高温容易使其分解，只能获得杂乱的碎片离子，而无法获得所需的待测物质分子离子，从而难以对待测物质进行确认，除此以外，添加高精度的等离子体温控装置无论对装置的体积还是成本都是不利的。

发明内容

[0005] 针对现有等离子体离化中接触面积小导致离化效率低的问题，本发明的目的在于提出一种大气压下液态样本解吸附离化方法，该离化方法可扩大等离子体与液体表面的接触面积，而不需要液态样本在汽化的条件下使其与低温等离子体接触。

[0006] 本发明为实现其目的所采取的技术方案：一种大气压下液态样本解吸附离化方法如下：

[0007] a、将含有待测物质的液态样本在雾化装置中雾化成为雾滴样本；

[0008] b、使载气在等离子体发生器作用下电离成为载气等离子体，称为第一等离子体；

[0009] c、雾滴样本进入载气等离子体区域，在第一等离子体作用下，其中的待测物质分子转变成待测物质离子，相应的第一等离子体转变成为含有待测物质离子的第二等离子体；

[0010] d、第二等离子体中的待测物质离子在外界电场或者气流或者本身扩散的作用[0011] 下进入离子检测装置被检测。

[0012] 所述载气包括惰性气体、氮气、空气、烷烃类气体。

[0013] 所述的等离子体发生器工作状态为大气压下，等离子体产生机制可以是电晕放电、介质阻挡放电、射频放电、微波放电、紫外光离化、激光离化、辐射离化、热离化、火焰离化。

[0014] 所述离子检测装置可以是质谱或是离子迁移谱。

[0015] 所述的液态样本包括溶胶及溶液。

[0016] 本发明的要点是利用雾化和大气压下低温等离子体相结合的方法提高液态样本中溶质解吸附的效率；采用喷雾雾化的方式，将液态样本转变成微小液滴，在不需要液态样本汽化的条件下使其与低温等离子体充分接触，扩大等离子体与液体表面的接触面积，从而提高解吸附离子源的离化效率的同时避免了高温条件下待测物质的分解。

[0017] 本发明的有益效果：采用喷雾技术与低温等离子体相结合的方式对液态样本中的待测物质解吸附，将样本与等离子体接触面积提高了几个数量级，从而相应提高了待测物质的解吸附离化效率，为后端离子检测仪器提供了更多的待测物质离子；本发明对液态样本进行喷雾雾化，不需要高温汽化，保留了温度不稳定如生物大分子的分子特征，为后端质谱检测提供未分解的分子离子。

附图说明

[0018] 以下结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

[0019] 图1为本发明工作原理示意图；

[0020] 图2为本发明实施例原理图。

[0021] 其中1、载气；2、等离子体发生器；3、第一等离子体；4、第二等离子体；5、离子检测装置；6、雾滴样本；7、雾化装置；8、液态样本，9、电晕放电针；10、超声雾化喷嘴。

具体实施方式

[0022] 图1为本发明的工作原理示意图。

[0023] 载气1的种类包括惰性气体、氮气、空气、烷烃类气体；等离子体发生器2的等离子体产生机制包括电晕放电、介质阻挡放电、射频放电、微波放电、紫外光离化、激光离化、辐射离化、热离化、火焰离化；第一等离子体3为载气等离子体；第二等离子体4为含有载气离子、待测物质离子的等离子体；液态样本8为含有待测物质的液态样本；雾滴样本6为含有待测物质的雾态微液滴；雾化装置7能够将液体转变成微小的雾态微液滴，其原理包括超声喷雾、静电喷雾；离子检测装置5包括质谱、离子迁移谱。

[0024] 载气1在等离子体发生器2作用下电离成为第一等离子体3，该等离子体为载气等离子体，液态样本8在雾化装置7的作用下成为雾滴样本6，雾滴样本6在第一等离子体3作用下，其中的溶质分子解吸附转变成溶质离子，相应的第一等离子体3转变成为含有待测物质离子的第二等离子体4，第二等离子体4中的待测物质离子在外界电场或者气流或者本身扩散的作用下进入离子检测装置5被检测。

[0025] 液态样本8在雾化装置7的作用下，转变成微小液滴，液态样本的形态包括液态样本、溶胶。液滴直径越小，液体与等离子体接触面积越大，接触面积增大与液滴直径的减小成倒数关系，若液滴直径减小十倍，那么接触面积将增加十倍。

[0026] 样本解吸附程度与接触面积呈简单的线性关系，若接触面积增加十倍，则解吸附出的离子将增加十倍。

[0027] 实施例

[0028] 图2为本发明实施例原理图。

[0029] 等离子体发生器2的工作原理为电晕放电，其中9为电晕放电针；雾化装置7的工作原理为超声雾化，其中10为超声雾化喷嘴；所用的载气1为He气；液态样本8为非挥发性溶液。

[0030] He气在电晕放电针9的作用下成为He气等离子体，即第一等离子体3；溶液在超声雾化喷嘴10的作用下成为微米液滴，即雾滴样本6；微米液滴在与He气等离子体作用后成为第二等离子体4。

[0031] 液滴直径越小，液体与等离子体接触面积越大，接触面积增大与液滴直径的减小成倒数关系，若液滴直径减小十倍，那么接触面积将增加十倍。现有的普通超声雾化装置能将溶液转换成微米大小液滴，扩大了等离子体与溶液接触面接，而没有经过超声雾化的溶液与等离子体接触仅限于表层分子，其作用面积大小约几个平方毫米量级，因而相比于未3
经过超声雾化的液态解吸附离子源而言，可提高接触面积约10 倍。

[0032] 样本解吸附程度与接触面积呈简单的线性关系，即解吸附程度提高了约103倍。